应变计组布置特点
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作者:水利监测人张工 13990298835
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发布时间: 2024-01-27
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在混凝土内, 应变计组是按点应力状态假定的, 即把整个应变计组作为一个“点”来考虑它的各向应力和主应力。但是应变计组连同其支杆, 大致是一个半径为 0.5m 的球体, 如果作为一个点, 就要求这个球体内没有( 或很小的) 应力梯度和温度梯度, 湿度也没有变化。为了满足这个要求, 应变计组应该埋设在离开边界一定距离( 一般为 2m 以上) 的大体积混凝土内。如要观测坝面混凝土的应力, 应用单支应变计, 其埋设方向必须和坝面平行, 其对应的无应力计埋设在应变计左右侧, 二者距边界的距离相同, 使应变计和无应力计处于同一温度和湿度的条件下。
由应变计实测值计算的总应变中除包括混凝土自身体积变形和温度变形外, 还有湿度变形( 湿胀干缩) , 应以扣除。但目前还没有办法把混凝土的湿度和湿度变形定量地测出来, 无法扣除。而在大体积混凝土内, 可以认为湿度不变, 不必扣除。
为了扣除混凝土自身体积变形, 需在应变计组旁边埋设无应力计。无应力计的套筒多为锥形桶, 高约0.5m, 大口直径约为0.5m, 小口直径约为0.2m, 埋设在应变计组附近( 距离 1~ 1.5m) , 既不能干扰应变计组的应力场, 又要和应变计组的混凝土温度、湿度状态一致, 这也只有在大体积混凝土内才能满足。
应变计组布置的特点
应变计组只能布置在大体积混凝土内, 其理由是：
在混凝土内, 应变计组是按点应力状态假定的, 即把整个应变计组作为一个“点”来考虑它的各向应力和主应力。但是应变计组连同其支杆, 大致是一个半径为 0.5m 的球体, 如果作为一个点, 就要求这个球体内没有( 或很小的) 应力梯度和温度梯度, 湿度也没有变化。为了满足这个要求, 应变计组应该埋设在离开边界一定距离( 一般为 2m 以上) 的大体积混凝土内。如要观测坝面混凝土的应力, 应用单支应变计, 其埋设方向必须和坝面平行, 其对应的无应力计埋设在应变计左右侧, 二者距边界的距离相同, 使应变计和无应力计处于同一温度和湿度的条件下。
由应变计实测值计算的总应变中除包括混凝土自身体积变形和温度变形外, 还有湿度变形( 湿胀干缩) , 应以扣除。但目前还没有办法把混凝土的湿度和湿度变形定量地测出来, 无法扣除。而在大体积混凝土内, 可以认为湿度不变, 不必扣除。
为了扣除混凝土自身体积变形, 需在应变计组旁边埋设无应力计。无应力计的套筒多为锥形桶, 高约0.5m, 大口直径约为0.5m, 小口直径约为0.2m, 埋设在应变计组附近( 距离 1~ 1.5m) , 既不能干扰应变计组的应力场, 又要和应变计组的混凝土温度、湿度状态一致, 这也只有在大体积混凝土内才能满足。
应变计布置的几个问题
根据以上讨论可知, 应变计的布置有其局限性。但是, 近年来应变计组布置的部位愈来愈广泛，在有些部位布置应变计组值得商榷。
小体积混凝土内埋设应变计组
一些工程在引水隧洞、地下厂房、高压钢管道等地下建筑物的衬砌混凝土中埋设应变计组, 这些衬砌混凝土厚度较薄, 一般不超过 1m, 温度梯度和应力梯度都比较大 , 不能把应变计组作为点应力看待。而且相对于衬砌厚度, 无应力计套筒体积较大,有可能破坏衬砌内的原有应力场, 还可能影响衬砌的强度。云南省某水利工程引水隧洞的衬砌混凝土只有 0.3 m 厚, 按设计要埋设两向应变计组( 一向平行洞壁, 一向垂直洞壁) , 虽然用的是小应变计, 仍不能看作是点应力, 而且无应力计套筒削弱了衬砌结构, 易造成安全隐患。
钢筋混凝土内埋设应变计组
